3. 1　高相对分子质量的丙烯酰胺聚合电解质

高相对分子质量的丙烯酰胺聚合电解质在造纸

上通常被用作助留剂 ,而不作为胶粘物控制剂。但
是 ,它们能够减缓沉积物形成的作用不应被忽略。
例如 ,即使首先使用了滑石粉作为沉积控制助剂 ,但
仍然要保证滑石粉被有效地保留在纸页中

[ 19 ] 87

。同

样 ,当利用高电荷阳离子助剂将胶粘物凝聚到纤维
的细小纤维或其他固体表面上时 ,防止细小微粒在
短循环系统中的积累仍然是很重要的。

高相对分子质量丙烯酰胺的作用机理被认为

是聚合物的桥联作用。有效的桥联要求聚合电解

质与和它接触的表面带有相反电荷的区域进行作

用。因为在生产过程的某些地方 ,经常使用高电
荷的阳离子物质 ,所以在固体表面要有足够的结合
点 ,从而使带有负电荷的助留剂能够成功地截留胶
粘性颗粒

[ 20 ]

。反过来 ,高相对分子质量的阳离子助

留剂能够与树脂性物质和纤维上未覆盖的阴离子区

域作用。

3. 2　高电荷的阳离子聚合物

高电荷的阳离子聚合物可以在许多情况下有效

地控制沉积物。经常用于控制沉积物的高电荷阳离

子聚合物是四铵化合物。这类化合物的相对分子质

量在 5 ×10

～1 ×10

之间 ,包括聚二甲铵表氯醇

[ 21 ]

、

聚二烯丙基二甲基氯化铵 ( poly

2DADMAC)和聚乙

烯亚铵 ( PE I) 。Carre观察到 ,利用 poly

2DADMAC处

理胶粘物的悬浮液后 ,其黏度消失 ,而在同样的条件
下用 PE I处理后黏度提高

[ 22 ]

。最近研究也表明 ,高

电荷的阳离子聚合物 ,只有其相对分子质量与典型
的助留剂相对分子质量一样大时 ,才表现出较好的
胶粘物控制效果

[ 23 ]

。

尽管加入高电荷的阳离子聚合物能够使表面电

荷中和 ,但是这些助剂的作用机理是比较复杂的。
若这类助剂没有均一地覆盖在表面上 ,那么带有相
反电荷的部分与另一表面未覆盖的区域就发生吸引

作用。一份研究表明 ,高电荷阳离子聚合物具有替
代悬浮液中胶粘物表面上的表面活性分子的能

力

[ 24 ]

,那么这些胶粘物就会失去它们的胶体稳定性

而黏附到纤维表面。利用高电荷密度的阳离子聚电

解质处理胶粘物的效果也取决于胶粘物的性质。研

究表明 ,富含甘油三酸酯的树脂悬浮液可以利用高
电荷的阳离子聚合物得到有效控制

[ 25 ] 195

。可是 ,利

用同一个聚合物处理另一个富含脂肪酸钙盐的树脂

悬浮液 ,没有得到预期的效果。

3. 3　中等相对分子质量的亲水性聚合物

中等相对分子质量的亲水性聚合物常被用于控

制树脂 ,有时被归为脱粘化学品。通过吸附亲水性
物质可以改变存在于纸机系统中天然或合成的亲脂

性物质的憎水性。通过选择相对分子质量低于

1 ×10

的物质 ,在不引起聚合物桥联的情况下可以

得到上述结果。聚乙烯醇可以作为一种胶粘物控制

剂

[ 14 ]

。其他的聚合物 ,包括甲基纤维素、

改性聚氧

化乙烯、

蛋白质和半纤维素组分都具有类似的作用

效果。所有这些聚合物都能够吸附到比它们本身疏

水性强的表面上 ,使得那些表面不易吸附和结合。
由于阻止了颗粒间的凝聚 ,使得它们也能够稳定存
在于胶体系统中。

亲水性聚合物的作用机理 ,由于具有低或中等

电荷密度 ,常被认为是空间稳定作用

[ 25 ] 196

。也就是

说 ,亲水性的链尾和从表面延伸出去的大分子环 ,阻
碍了那些表面间的靠近和黏附。O tero和 Mosbye的
研究表明 ,空间稳定机理可以解释热磨机械浆中溶
解在水中的碳水化合物对树脂的稳定能力

[ 26

27 ]

。

碳水化合物吸附到树脂颗粒上面 ,从而阻碍了它们
在不同矿物质上面的沉积 ,包括滑石粉和黏土。

3. 4　具有部分疏水特性的聚电解质

具有部分疏水特性的电解质可以使聚电解质和

胶粘物之间获得相溶性 ,从而能够充分地吸附到胶
粘物上面。利用疏水性的取代基团 ,例如 ,具有 14

～22个碳的乙醇链进行共聚或衍生化 ,可以提高聚

电解质吸附到胶粘物上面的趋势。不同的阳离子聚

合物、

亲水性单体和疏水性单体 ,可以作为不同树脂

性物质的脱粘剂。阴离子的苯乙烯顺丁烯二酐共聚

物也可以作为二次纤维的脱粘剂

[ 28 ]

。另外 ,部分疏

水的苯乙烯顺丁烯二酐共聚物可以与阳离子瓜尔胶

混合 ,从而获得稳定胶粘物的能力

[ 29 ]

。

具有部分疏水性的聚合物降低黏性的机理 ,最

有可能是与它们的表面活性有关。简单地说 ,分子
上不对称数量的亲脂性基团自动与胶粘物的表面结

合 ,这使得不对称数量的亲水性基团面向液相。那
么根据分子结构上链尾的性质 ,利用部分疏水性聚
合物进行处理就可能具有分散效果。

大量具有亲水性或疏水性基团的共聚物属于上

面所提到控制方法中的特殊例子。它们在纸机系统

中能够有效地控制胶粘物。带有氧化乙烯基 ( EO )
和氧化丙烯基 ( PO )的多数共聚物被广泛地用作聚
合性的非离子表面活性剂

[ 8 ] 84

。根据每部分链的长

・

造纸化学品

第

卷